高中化学【原子结构-核外电子排布规律】

原子结构核外电子排布规律

【目标要求】1.结合有关数据和实验事实认识原子结构，知道元素、核素的含义。2.了解有关

核外电子运动模型的历史发展过程，认识核外电子的运动特点。知道电子运动的能量状态具

有量子化的特征(能量不连续)。电子可以处于不同的能级，在一定条件下会发生激发与跃迁。

知道电子的运动状态(空间分布及能量)可通过原子轨道和电子云模型来描述。3.知道原子核外

电子的能级高低顺序，了解原子核外电子排布的构造原理，认识基态原子中核外电子的排布

遵循能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则等。知道1〜36号元素基态原子核外电子的

排布。4.了解相对原子质量、相对分子质量的定义，并能进行有关计算。5.了解原子核外电子

的运动状态、能级分布和排布原理，能正确书写1〜36号元素原子核外电子、价电子的排布

式和轨道表示式。6.了解电子在原子轨道之间的跃迁及其简单应用。

考点一原子构成核素

r核心知识梳理

i.原子构成

(1)构成原子的微粒及作用

［质子(Z个)——决定元素的种类

HP,j原子核人在质子数确定后「八美

原子(啊］中子［(4—Z)个］决定原子种类.同位素

、核外电子(Z个)——最外层电子数决定元素的化学性质

(2)微粒之间的关系

①原子中：质子数(©=核电荷数=核外电子数;

②质量数(A)=质子数(Z)+中子数(N);

③阳离子的核外电子数=质子数一阳离子所带的电荷数;

④阴离子的核外电子数=质子数+阴离子所带的电荷数。

(3)微粒符号周围数字的含义

元素化合价

质量数离子所带电荷数

质子数・原子个数

(4)两种相对原子质量

①原子(即核素)的相对原子质量：一个原子(即核素)的质量与12c质量的专的比值。一种元素

有几种同位素，就有几种不同核素的相对原子质量。

②元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。

3537

如：Ar(Cl)=Ar(Cl)X«%+Ar(Cl)Xb%0

2.元素、核素、同位素

(1)元素、核素、同位素的概念及相互关系

/---------具有相同核里整的同一类原子的总称，

一种元素可有多种核素

加卷•獭)一具有一定数目的质子和一定数目的中子

的一种原子，表示方法f2X

'同位奏/

\——质子数相同,中子数不同的同一种元素

的不同核素的互称

(2)同位素的特征

①同一元素的各种核素的生壬数不同，质子数相同,化学性质几乎完全相同,物理性质差异

较大;

②同一元素的各种稳定核素在自然界中所占的原子百分数(丰度)不变。

(3)氢元素的三种核素

IH：名称为氢，不含中子；

汨：用字母D表示，名称为氮或重氢；

汨：用字母工表示，名称为氮或超重氢。

(4)几种重要核素的用途

核素2部U汨怕*io

用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子

【问题思考】

现有下列9种微粒：口、汨、IC、%C、号N、薪e3+、费O2、探03。按要求完成以下

各题：

(1)恒、汨分别是氢元素的一种,它们互称为o

(2)互为同素异形体的微粒是。

(3)iFe2+的中子数为,核外电子数为。

(4)上述9种微粒中有种核素，含有种元素。

答案⑴核素同位素(2)为。2和思。3(3)3024(4)75

■易错警示

原子结构与同位素的认识误区

(1)原子核内不一定都有中子，如口。

⑵质子数相同的微粒不一定属于同一种元素，如F与OJT。

⑶核外电子数相同的微粒，其质子数不一定相同，如AF+与Na+、『等，NH：与OH」等。

(4)不同的核素可能具有相同的质子数，如恒与汨；也可能具有相同的中子数，如整C与为0;

也可能具有相同的质量数，如VC与号N；也可能质子数、中子数、质量数均不相同，如［H与

匕C。

(5)同位素的物理性质不同，但化学性质几乎相同。

(6)不同核素之间的转化属于核反应，不属于化学反应。

|■辨析易错易混•正误判断」

(1)一种元素可以有多种核素，也可能只有一种核素，有多少种核素就有多少种原子(J)

(2)核聚变如+H+《H-,He+血，因为有新微粒生成，所以该变化是化学变化(X)

(3港C1与%C1得电子能力几乎相同(J)

(4)一种核素只有一种质量数(J)

(5)氢的三种核素形成的单质有6种，它们物理性质有所不同，但化学性质几乎完全相同(J)

r解题能力提升

题组一微粒中“粒子数”的确定

1.X、Y、Z和R分别代表4种元素。如果“X/、/"+、，厂、，必亡4种离子的电子层结构

相同(a、b、c、1为元素的原子序数)，则下列关系正确的是()

A.a—c=m—nB.a—b=n—m

C.c-d=m+nD.b—d=n~\~m

答案D

解析既然4种离子的电子层结构相同，就说明。一优=6—"=c+w=d+机。比较a与6得：

a~b—m—n,B项错；比较a与c得：a—c=〃+/〃，A项错；比较,与［得：c一d—m—n,

C项错；比较6与d得：b—d=n+m,D项对。

2.现有下列几组粒子：①N2、CO、C2H2；②NH，压。+、OH；③C「、O/、CN-；④P01、

SO/、ClO；o对上述四组粒子归类正确的是

A.质子数相等、电子数和原子数不相等：①

B.质子数和电子数相等、原子数不相等：②

C.电子数相等、质子数和原子数不相等：③

D.原子数和电子数相等、质子数不相等：④

答案D

+

解析①N2、CO、C2H2的质子数和电子数都等于14,原子数不相等；②NH：、H30.OH-

的原子数和质子数不相等，电子数都为10;③C夕、0"、CN-的原子数和电子数都相等，质

子数不相等；④P、S、C1所含的电子数分别为15、16、17,酸根离子中所含氧原子数均相

等，所带负电荷数依次为3、2、1,三种酸根离子所含的总电子数相等（18+32）、原子数都为

5,但三种酸根离子的质子数不相等。

3.某元素的一种同位素X原子的质量数为A,含N个中子，它与1H原子构成H",X分子，在

agH„,X中所含原子的物质的量为,所含中子的物质的量为,所含质子数

为,所含电子数为O

“一»a、aaa

（m+1）m01

答案I+^^（m+A-WA^^m+A-N）Nk

-思维模型

求一定质量的某物质中粒子数的答题模板

物质的质量;摩尔质量（来自质量数）.物质的量又一个分子或离子中含某粒子个数》指定粒子的物质的量

题组二元素、核素、同位素的概念辨析（不定项选择题）

4.“玉兔”号月球车用畿Pu作为热源材料。下列关于嚼Pu的说法正确的是（）

A.2/PU与避U互为同位素

B.2/Pu与嘴Pu互为同素异形体

C4Pu与矍U具有完全相同的化学性质

DP黄Pu与嗡Pu具有相同的最外层电子数

答案D

解析2翁Pu与2期U的质子数不同，不互为同位素，A错误；2黄Pu与2翡Pu均是核素，不是单

质，不互为同素异形体，B错误；2黄Pu与2翳U的质子数不同，属于不同的元素，不可能具有

完全相同的化学性质，C错误；2黄Pu与2器Pu的质子数相同，具有相同的最外层电子数，D

正确。

5.我国科技工作者发现钳的一种原子絮Pt。下列说法正确的是（）

A.2%Pt原子质量为202g

Bl隰Pt的质子数是78

C.2隰Pt原子质子数与中子数之差为78

Dp隰Pt核内的中子数是124

答案BD

解析2痢pt原子质量为箸g,故A错误；2为Pt的质子数是78,故B正确：2隰Pt原子质子数

与中子数之差为202—78—78=46,故C错误；？取Pt核内的中子数是202—78=124,故D正

确。

6.YBa2Cu8OA<Y为元素钮）是磁悬浮列车中的重要超导材料，下列关于然Y的说法正确的是

A第Y的质子数与中子数之差为50

B.然Y和招Y为同位素

C.iY和相Y的核外电子数不相等

D.够Y和相Y是亿元素的两种不同的核素，具有不同的化学性质

答案B

解析中子数=89—39=50,质子数与中子数之差为(89—39)—39=11,故A错误；驾Y和砥

Y是质子数相同、中子数不同的同种元素的不同核素，属于同位素，故B正确；和招Y质

子数相同，核外电子数相同，最外层电子数相同，两者具有相同的化学性质，故C、D错误。

考点二基态原子核外电子排布及表示方法

理侬知识梳理

1.能层、能级与原子轨道

⑴能层(力)

在多电子原子中，核外电子的能量是不同的,按照电子的能量差异将其分成不同能层。通常

用K、L、M、N……表示，能量依次升高。

⑵能级

同一能层里电子的能量也可能不同，又将其分成不同的能级，通常用s、p、d、f等表示,同

一能层里，各能级的能量按s、p、d、f的顺序依次升高,即：E(s)<E(p)<E(d)<E(f)。

(3)原子轨道

电子云轮廓图给出了电子在核外经常出现的区域。这种电子云轮廓图称为原子轨道。

原子轨道轨道形状轨道个数

S球形1

P哑铃形3

特别提醒第一能层(K),只有s能级；第二能层(L),有s、p两种能级，p能级上有三个原

子轨道Px、Pv>Pz,它们具有相同的能量；第三能层(M),有s、p、d三种能级。

2.基态原子的核外电子排布的三原则

(1)能量最低原则：即电子尽可能地先占有能量低的轨道，然后进入能量高的轨道，使整个原

子的能量处于最低状态。构造原理示意图(基态原子核外电子在原子轨道上的排布顺序)：

(2)泡利不相容原理

每个原子轨道里最多只能容纳1个电子，且自旋状态相反。

2s2s

如2s轨道上的电子排布为不能表示为⑥。

(3)洪特规则

当电子排布在同一能级的不同轨道时，基态原子中的电子总是优先单独占据一个轨道,且自

2p2p2p

旋状态相同。如2P3的轨道表示式为①◎①，不能表示为或①©①。

洪特规则特例：当能量相同的原子轨道在全满(p6、dR?4)、半满(p3、d\f7)和全空(P。、d°、

F)状态时，体系的能量最低，如：24Cr的电子排布式为Is22s22P63s23P63d54sl或[Ar]3d54s%

3.核外电子在各能层(电子层)的排布规律

(1)每个电子层最多能容纳2/个电子(“代表电子层数)。

(2)最外层电子数最多不超过8个。

(3)次外层电子数最多不超过18个，倒数第三层不超过32个。

4.基态原子核外电子排布的表示方法

表示方法含义举例

原子或离子结构示表示核外电子分层排

Na:Na+:(+1^28

意图布和核内质子数

表示原子最外层电子

电子式：ci-

数目

表示每个能级上排布S：Is22s22P63s23P4或[Ne]3s23P4

核外电子排布式

的电子数S2"：Is22s22P63s23P6

表示每个原子轨道中Is2s2p

轨道表示式0：®@⑪①①

电子的运动状态

价电子轨道表示式表示价电子的排布S：3s23P4

3s3p

@⑥①①

Fe：3d64s2

3d4s

⑹①。①①@

5.原子状态与原子光谱

(1)原子状态

①基态原子：处于最低能量的原子。

②激发态原子：基态原子的电子吸收能量后，从低能级跃迁到高能级状态的原子。

(2)原子光谱

不同元素的原子发生跃迁时会吸收或释放不同的光,用光谱仪记录下来便得到原子光谱。利

用原子光谱的特征谱线可以鉴定元素，称为光谱分析。

(3)基态、激发态及光谱示意图

吸收光谱包壁吸收能量释放能量且叫发射光谱

「辨析易错易混•正误判断」

(1)某原子M层上的电子数一定比L层上的电子数多()

(2)p能级能量一定比s能级的能量高()

(3)2p和3P轨道形状均为哑铃形，能量也相等()

(4)2p»2py、2P工的能量相等()

(5)铁元素基态原子的核外电子排布式为Is22s22P63s23P64s23d6()

Is2s2p3s3p

(6)磷元素基态原子的轨道表示式为⑪®®®®O()

(7)电子排布式Is22s22P63s23Pi°违反了能量最低原则()

Is2s2p3s

(8)®®@©OC＞表示的原子能量处于最低状态()

答案(l)x(2)X(3)X(4)V(5)X(6)X(7)X(8)X

【深度思考】

(1)已知某原子基态原子结构示意图为V/，思考回答下列问题。

①x为,y可能为o

②写出单电子数最多的原子的电子排布式：_______________________________________

答案①88、13、18②Is22s22P63s23P63d54sl（或[Ar]3d§4si）

（2）某基态原子的价电子排布式为2s22P3,按要求解答下列问题。

①原子结构示意图为,电子式：»

②价电子轨道表示式为0

③电子占的原子轨道数,电子运状态有种。

（+7）2^5**^

答案①f,②⑥①。①③57

（3）请用核外电子排布的相关规则解释Fe3+较Fe2+更稳定的原因。

答案26Fe的价电子排布式为3d64s2,Fe3+的价电子排布式为3d5,Fe?+的价电子排布式为3d6。

根据“能量相同的轨道处于全空、全满和半满时能量最低”的原则，3d5处于半满状态，结构

更稳定，所以Fe3+较Fe2+更稳定。

■易错警示

核外电子排布常见错误

⑴在写基态原子的轨道表示式时，常出现以下错误：

①①①①0（违反能量最低原则）

②②（违反泡利不相容原理）

③@）0。（违反洪特规则）

④①①。（违反洪特规则）

（2）当出现d轨道时，虽然电子按ws、（〃-l）d、的顺序填充，但在书写电子排布式时，仍

把（〃一l）d放在”s前，如Fe：Is22s22P63s23P63d64s2,而失电子时，却先失4s轨道上的电子，

如Fe3+：1s22s22P63s23P63d5。

（3）注意比较原子核外电子排布式、简化电子排布式、价电子排布式的区别与联系。如Cu的

电子排布式：Is22s22P63s23P63di°4s1简化电子排布式：[Ar]3d"ds'价电子排布式：3d"4s'

r解题能力提升

----------------------------------------------------------------------------------------------------N-------------------

题组一核外电子排布规律应用与判断

1.下列轨道表示式能表示氮原子的最低能量状态的是（）

Is2s2p

A.®®①①①

Is2s2p

B.®®①①①

Is2s2p

c.®@⑻①。

Is2s2p

D.®®①OO

答案A

解析A项，符合电子的基态排布原理，表示氮原子的最低能量状态，正确；B、C两项，

2P能级上的3个电子排布违背了洪特规则，不是基态原子的排布，错误；D项，表示基态B

原子的核外电子排布，错误。

2.下列各组表述中，两个原子不属于同种元素原子的是()

A.3p能级有一个空轨道的基态原子和核外电子的排布式为Is22s22P63s23P2的原子

B.2p能级无空轨道，且有一个未成对电子的基态原子和原子的最外层电子排布式为2s22P5的

原子

C.M层全充满而N层为4s2的原子和核外电子排布式为Is22s22P63s23P64s2的原子

D.最外层电子数是核外电子总数卷的原子和最外层电子排布式为4s24P5的原子

答案C

3.下列有关短周期元素原子的说法正确的是()

A.当原子形成简单离子后，其最外层上的电子数可超过8个

B.原子最外层上的电子数少于4个时，电子数越多，还原性越强

C.原子核外电子中，最外层上的电子能量最高

D.当最外层上的电子数变为4个时即达稳定结构

答案C

解析A项，原子形成简单离子，最外层应满足稳定的结构，可为2或8等，错误；C项，

原子核外电子离核越远，能量越高，正确；D项，最外层上的电子轨道全充满时达到稳定结

构，可为2或8,错误。

题组二电子排布规范表示方法

4.按要求书写电子排布式或轨道表示式。

(1)基态C原子的核外电子排布式为o

(2)基态Ni原子的简化电子排布式为o

⑶基态的核外电子排布式为O

(4)基态Mi?+的核外电子排布式为。

(5)基态机原子的价电子轨道表示式为»

(6)基态线(Ga)原子的电子排布式为o

(7)基态Ni2+的价电子轨道表示式为o

答案⑴Is22s22P2(2)[Ar]3d84s2(3)[Ar]3d3(或Is22s22P63s23P63d3)(4)[Ar]3d5(^

3d4s

Is22s22P63s23P63d5)(5)①①⑷OO®

(6)[Ar]3d1°4s24Pl(或Is22s22P63s23P63d4s24pi)

3d

⑺@@⑹①①

题组三核外电子排布与元素推断

5.两种元素原子X和Y,X原子的M层比Y原子的M层少3个电子，Y原子的L层电子数

恰好是X原子L层电子数的两倍，则X、Y分别是()

A.硅原子和钠原子B.硼原子和氮原子

C.氮原子和碳原子D.碳原子和铝原子

答案D

解析由于Y原子的M层电子比X原子的M层电子多3个电子，说明Y的M层电子数至

少有3个，那么Y的L层必定有8个电子；Y原子的L层电子数恰好是X原子L层电子数

的两倍，则X的L层只有4个电子，M层无电子。由此推出Y的核外电子总数为13,X的

核外电子总数为6。所以X、Y的核电荷数分别是6和13,即为碳原子和铝原子。

6.(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有8个电子,其元素符号为；

其价电子轨道表示式为o

(2)B元素的负一价离子和C元素的正一价离子的电子层结构都与氨相同，B的元素符号为

,C离子的结构示意图为。

(3)D元素的正三价离子的3d能级为半充满，D的元素符号为,其基态原子的电子

排布式为，其原子的结构示意图为

(4)E元素基态原子的M层全充满，N层没有成对电子且只有一个未成对电子，E的元素符号

为，其基态原子的电子排布式为o

(5)F元素的原子最外层电子排布式为〃s，p"+2,则『；原子中能量最高的是

电子，核外电子轨道表示式为o

3s3p

答案(1)P@①◎①

(3)Fe1s22s22P63s23P63d64s2(或[Ar]3d64s2)

(4)CuIs22s22P63s23P63d1°4sl(或[Ar]3di04s1)

3s3p

(5)22p®①①①

■思维建模

根据电子排布推断元素的思维模板

'能层电子数、

确定能级电子数

分析题意工〈国工丹、*士工就〉一确定元素一完成题中问题

原子轨道电子数

、其他特征等，

真题演练明确考向知己知彼百战不殆

I_________________________________________________I

1.某元素基态原子4s轨道上有1个电子，则该基态原子价电子排布不可能是()

A.3P64slB.4s1

C.3d54slD.3d104sl

答案A

2.2019年是元素周期表发表150周年，期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学

院院士张青莲教授曾主持测定了锢©In)等9种元素相对原子质量的新值，被采用为国际新标

准。锢与锄(37Rb)同周期。下列说法不正确的是()

A.In是第5周期第IIIA族元素

B.'^In的中子数与电子数的差值为17

C.原子半径：In>Al

D.碱性：In(OH)3>RbOH

答案D

解析Rb为碱金属，属于第5周期元素，故In亦为第5周期元素，In与A1同主族，即为第

IIIA族元素，A项正确；i*In的中子数为115-49=66,质子数为49,质子数等于核外电子

数，故中子数与电子数之差为17,B项正确；同主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大，

故原子半径：In>Al,C项正确；同周期元素从左到右，金属性逐渐减弱，故其最高价氧化物

对应水化物的碱性逐渐减弱，即碱性：In(OH)3<RbOH,D项错误。

3.(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是(填标号)。

①⑪

A.[Ne]。3s①B.[Ne]①3s

C.[Ne]3s3PD.[Ne]3P

(2)Fe成为阳离子时首先失去轨道电子，Sm的价层电子排布式4F6s2,Sn?+价层电子

排布式为o

(3)C/+基态核外电子排布式为o

答案(1)A(2)4s4户(3)[Ar]3d"或Is22s22P63s23P63d今

4.(1)下列Li原子轨道表示式表示的状态中，能量最低和最高的分别为、(填

标号)。

①

A.Is2s2Px2pv2pz

①oo

B.ls2s2Px2p2p

o①@ovoz

ls2s

C.2Px2pv2Pz

D.Is2s2p,2p,2p:

(2)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为,基态S原子电子占据最

高能级的电子云轮廓图为形。

⑶Zn原子核外电子排布式为o

(4)Fe2+基态核外电子排布式为。

3d4s

答案(1)DC⑵®①。①。®哑铃(纺锤)

(3)[Ar]3di°4s2(或Is22s22P63s23P63d4s2)

(4)[Ar]3d6(或Is22s22P63s23P63d6)

解析(1)D选项表示基态，为能量最低状态；A、B、C选项均表示激发态，但C选项被激

发的电子处于高能级的电子数多，为能量最高状态。(2)基态Fe原子的核外电子排布式为

3d4s

Is22s22P63s23P63d64s2,因此其价层电子的轨道表示式为@XDO①O@；基态S原子的核

外电子排布式为Is22s22P63s23P4,最高能级为3p,其电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形。(3)锌的

核外有30个电子，因此其核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d1°4s2,也可写作[Ar]3d1°4s20(4)Fe

原子核外有26个电子，其核外电子排布式为Is22s22P63s23P63d64s2,失去两个电子后，Fe2+

基态核外电子排布式为1s22s22P63s23P63d6o

5.钾和碘的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：

(1)元素K的焰色反应呈紫红色，其中紫色对应的辐射波长为________nm(填标号)。

A.404.4B.553.5C.589.2D.670.8E.766.5

(2)基态K原子中，核外电子占据的最高能层的符号是,占据该能层电子的电子云轮

廓图形状为o

答案(1)A(2)N球形

解析(1)紫色光的辐射波长范围为400〜430rnn。(2)基态K原子核外有4个能层：K、L、

M、N,能量依次增大，处于N层上的1个电子位于s轨道，s电子云轮廓图形状为球形。

课时精练

一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。

1.医学界通过用14c标记的C60发现了一种C60的羟酸衍生物，这种羟酸衍生物在特定条件下

可以通过断裂DNA抑制艾滋病毒的繁殖。下列有关14c的叙述正确的是()

A.与12c60的碳原子化学性质不同

B.与"N含的中子数相同

C.l4c60是12c60的同素异形体

D.与12c互为同位素

答案D

解析同一种元素的化学性质是一样的，14c与C60中碳原子的化学性质相同，故A错误；

14c和14N中14表示质量数，而C和N的质子数分别为6和7,由中子数=质量数一质子数

可知，它们的中子数分别为8、7,故B错误；14c60与12c60是碳元素的同种单质，不互为同

素异形体，故C错误；同位素是质子数相同、中子数不同的同一元素的不同原子的互称，14c

与12c的质子数相同，中子数不同，互为同位素，故D正确。

2.下列化学用语正确的是（）

A.基态硫原子的电子排布式Is22s22P63s23P6

Q46）288

B.S2一的结构示意图：“J

C.S2一的电子式：：.S：

3s3p

D.S2-的价电子轨道表示式：®

答案B

3.核聚变反应因其释放能量大而成为当前研究的一个热门课题。其反应原理为?H+m一斗He

+血。下列说法中正确的是（）

A.D和T是质量数不同、质子数相同的氢的两种元素

B.汨的核外电子数为2

C」H、TH，是氢的三种核素，互为同位素

D.这个反应既是核反应，也是化学反应

答案C

解析D和T是质量数不同、质子数相同的氢元素的两种核素，A项错误；彳H的核外电子数

为1,B项错误；|H、彳H、1H质子数相同、中子数不同，是氢的三种核素，互为同位素，C

项正确；化学反应的最小微粒是原子，反应中原子种类不会发生变化，但该反应中原子种类

发生了变化，因此该反应不属于化学反应，D项错误。

4.下列说法正确的是（）

A.235g核素粉U发生裂变反应：2卷1；+版口段Sr+^Xe+lOjn,净产生的中子（H）数为\0NA

B布Cl与筋Cl得电子能力相同

C.中子数为146、质子数为92的铀（U）原子：噬U

Di靛U和喳U是中子数不同，质子数相同的同种核素

答案B

解析A项，核素2的u发生裂变反应畿u+，n--羯Sr+1尊Xe+10An,净产生的中子（Jn）数为

10—1=9,235g核素避U的物质的量为Imol,则发生裂变时净产生的中子数为9NA,错误；

C项，表示的铀原子应为畿U,错误；D项，2弱u和笈U是不同核素，错误。

5.地壳中铀的平均含量约为2.5%,在铀元素中，用作核燃料的避U只占0.724%。通过铀浓缩

可提高铀元素中嗡U的含量。下列关于铀元素的说法中正确的是（）

A/第U与喳U互为同位素

B.可利用微U与也U化学性质的不同将二者分离

C.利用化学反应把畿U转化为检U,提高检U在铀元素中的含量

DP第U与喳U互为同素异形体

答案A

解析互为同位素的原子化学性质几乎相同，B项错误；同位素原子之间的转化，不属于化

学变化，C项错误，2赘U与2卷U互为同位素而非同素异形体，A项正确，D项错误。

6.中国计量科学研究院研制的NIM5钠原子喷泉钟，2000万年不差一秒，目前成为国际计量

局认可的基准钟之一，参与国际标准时间修正。下列关于Cs的说法错误的是（）

A.137cs和133cs互为同位素

B.单质Cs与水反应非常缓慢

C.137cs比133cs多4个中子

D.137cs最外层只有1个电子

答案B

解析137cs和133cs质子数相同，中子数不同，质量数不同，前者比后者多4个中子，两者

互为同位素，A、C两项正确；Cs位于周期表中第6周期IA族，其原子最外层只有1个电

子，Cs的金属性很强，能与水剧烈反应，B项错误，D项正确。

7.有A、B两种元素，已知元素A的核电荷数为m且A3-与B〃+的电子排布完全相同，则元

素B的核电荷数为（）

A.a—n-3B.a-〃+3C.a~\~n—3D.〃+〃+3

答案D

解析A元素原子的核电荷数为a,原子中核电荷数=核内质子数=核外电子数，则其核外

电子数为〃；A原子得到3个电子形成A3-,则A?一的核外电子数为q+3,B原子失去n个

电子形成B#,设B的核电荷数为％,由于A?一与B〃+的电子排布相同，贝ha+3=x-n,解

得：x=a+n+3,所以元素B的核电荷数为〃+〃+3,D项正确。

8.以下表示氯原子结构的化学用语中，对电子运动状态描述最详尽的是（）

A二HeB.

is

C.ls2D.®

答案D

解析A项只能表示最外层电子数；B项只表示核外的电子分层排布情况，C项具体到能级

上的电子数；D项包含了能层、能级、轨道以及轨道内电子的自旋方向。

9.在基态多电子原子中，下列关于核外电子能量的叙述错误的是（）

A.最易失去的电子能量最高

B.电离能最小的电子能量最高

C.p轨道的电子能量一定高于s轨道的电子能量

D.在离核最近区域内运动的电子能量最低

答案C

10.下列关于价电子排布为4s24P4原子的描述正确的是（）

A.其基态原子的电子排布式为Is22s22P63s23P64s231。4P4

4s4p

B.其价电子轨道表示式为®®®O

4P

c.其4p轨道轨道表示式为⑥

D.其电子排布式可以简化为[Ar]3di°4s24P4

答案D

解析A项，其基态原子的电子排布式为Is22s22P63s23P63di°4s24P匕错误；B项，违反了洪

特规则，错误；C项，违反了泡利不相容原理，错误。

二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。

11.下列有关轨道表示式的表述正确的是（）

Is2s2p

A.®®可表示单核10电子粒子基态时的电子排布

Is2s2p

B.®®①◎①违背了洪特规则

2p

C.①①①表示基态N原子的价电子排布

Is2s2p

D.®®OO①表示处于激发态的B原子的轨道表示式

答案AB

解析A项，单核10电子粒子基态时的电子排布式为Is22s22P6,每个轨道内排布2个电子，

且自旋方向相反，正确；B项，违背了洪特规则，正确；C项，N原子的价电子轨道表示式

2s2p

为®①①①，错误；D项，该电子轨道表示式中的电子没有激发跃迁到能量更高的轨

道上，错误。

12.核磁共振技术在临床诊断中的应用越来越多。已知原子核内质子数与中子数有如下三种

情况：①均为偶数；②均为奇数；③一个为偶数，另一个为奇数。其中②③原子核能发生核

磁共振，则下列说法错误的是（）

A.D、T两种核素均能发生核磁共振

B.6口、14c、25Mg均能发生核磁共振

C.第VA族元素的原子均能发生核磁共振

D.若〃为自然数，2"+】x不能发生核磁共振

答案BD

解析由题意知，D、T两种核素的质子数是奇数，中子数分别为奇数、偶数，故